← ST-Computer 02 / 1989

PROSIGN - Softer Simulant

Software

PROSIGN nennt sich ein Simulationssystem fĂŒr den ATARI ST. Die Anleitung beschreibt es als ein Werkzeug zur Simulation dynamischer Prozesse, das interaktiv arbeitet und CAD-Elemente enthalt.

PROSIGN wird auf zwei Disketten mit dem Programm und einem GDOS zusammen mit dem Handbuch in einem sehr stabilen Schuber geliefert. Weiterhin liegt dem Paket ein Hardware-Kopierschutz, das Dongle bei. PROSIGN kostet in der Revision 2 - im Test war die Version 2.10 - DM 2850,-, womit als Zielgruppe professionelle Anwender definiert werden. PROSIGN ist auch in Versionen unter MS-DOS bzw. OS/2 - jeweils unter GEM - sowie fĂŒr PCS-CADMUS-Workstations erhĂ€ltlich.

Installation

Der erste Schritt zur Installation von PROSIGN ist das Festschrauben des Dongles (siehe Kasten). Es stellt den Kopierschutz des Programms dar, ohne den PROSIGN die Arbeit verweigert.

FĂŒr ein System ohne Harddisk können direkt Backups der gelieferten Disketten verwendet werden. Auf einer Harddisk mĂŒssen zunĂ€chst die Programmdateien auf die Festplatte kopiert werden. Da das System mit GDOS arbeitet, ist der AUTO-Ordner ebenfalls zu kopieren. PROSIGN kann in beliebigen Ordnern verwendet werden.

SĂ€mtliche Dateien, die von GDOS benutzt werden, also ZeichensĂ€tze, Druckertreiber und META.SYS, stehen bei einer solchen Installation auf dem Root-Directory der Boot-Partition. Leider verschweigt das Handbuch die Tatsache, daß GDOS in der Lage ist, seine Dateien auch in Ordnern zu suchen. Dazu muß in ASSIGN.SYS lediglich eine Zeile “PATH-<Ordnername>” eingefĂŒgt werden. Dennoch ist die Installation einfach zu vollziehen, letztendlich auch eine Folge des Dongle-Einsatzes.

Funktionsumfang

Ein Simulationsmodell wird bei PROSIGN als ein Schaltungsgraph bestehend aus Funktionsbausteinen und Signalleitungen dargestellt. Es gibt drei Signalarten: binĂ€r, analog und Steuersignale, die durch Umwandlungsfunktionen umgesetzt werden können. BinĂ€re und analoge Signale können zu einem Bus oder einem Vektor zusammengefaßt werden.

Die Funktionsbausteine sind entweder Primitive oder selbstdefinierte zusammengesetzte Einheiten. Die Primitiven (Liste siehe Kasten) umfassen Signalerzeugung, -Verarbeitung und -ausgabe. Hinzu kommen spezielle Funktionen zur Simulationssteuerung.

Die digitalen Primitiven enthalten neben den logischen Grundfunktionen auch einfache Digitalschaltungen wie Flip-Flops oder Multiplikation. Die Liste der Funktionen fĂŒr analoge Sinale bildet ein komplettes Paket fĂŒr Arithmetik und Trigonometrie. Mehrere Möglichkeiten zur Anzeige von Signalen in dem Modell und zur Ablaufsteuerung vervollstĂ€ndigen die Liste. Die Funktionselemente sind getypt und unterliegen teilweise BeschrĂ€nkungen bezĂŒglich der Art der Eingangs- und Ausgangsleitungen.

Neben den Primitiven lassen sich mehrfach verwendete Teile eines Modells in eigene Unterschaltungen zusammenfassen. Der “neue” Baustein erhĂ€lt einen Namen und bei Bedarf ein selbstdefinier-tes Aussehen. (Iber die Primitiven “Input“ und “Output” wird Anzahl und Verschaltung der Ein- und Ausgangsleitungen definiert.

Werden Unterschaltungen nicht ausschließliche zur Hierarchisierung des Modells benutzt, können sie in einem Modell zusammengefaßt spĂ€ter fĂŒr andere Modelle als Bibliothek hinzugeladen werden. Sie stehen dort unter ihrem Namen frei zur VerfĂŒgung; PROSIGN ĂŒberprĂŒft die VertrĂ€glichkeit eines Hauptmodells mit der Bibliotheksversion.

# Dongle am ST

Ein Dongle ist ein hardwĂ€remĂ€ĂŸiger Kopierschutz. Es besteht aus einem kleinen KĂ€stchen, das an die Centronics-Schnittstelle gesteckt wird. Das geschĂŒtzte Programm fragt dann nach dem Vorhandensein des Dongles.

Durch Verwendung eines PALs (eines programmierbaren Logikbausteins, dessen Inhalt nicht ausgelesen werden kann) reagiert das Dongle auf eine bestimmte Ansteuerung in vorher festgelegter Weise. Ist diese Reaktion fĂŒr jedes zu schĂŒtzende Programm anders definiert, arbeitet ein Dongle nur mit einem bestimmten Programm zusammen und umgekehrt.

Im normalen Betrieb stört das Dongle nicht. Eine gewöhnliche Druckerausgabe wird durchgeschleift. Der Clou dieses Kopierschutzes ist allerdings, daß das Programm oder die Programmdiskette nicht extra geschĂŒtzt werden mĂŒssen. Von ihnen können problemlos Backups gemacht werden: eine spezielle Installation ist nicht mehr notwendig.

PROSIGN verwendet einen Dongle der Firma FAST-Electronic aus MĂŒnchen, der unter dem Namen “Hardlock“ angeboten wird. Durch die schaltungstechnisch etwas lĂ€ssige Behandlung der Centronics-Schnittstelle im ATARI ST kann die Benutzung des Dongles Schwierigkeiten machen.

FĂŒr den Druckerport ist bekanntlich der Soundchip von Yamaha zustĂ€ndig. Da er allerdings ohne Pull-Up-WiderstĂ€nde direkt an den Centronics-Stecker angeschlossen ist, wird er empfindlich gegenĂŒber statischen Aufladungen. Durch simples BerĂŒhren können so SchĂ€den entstehen, die beim Betreiben des Dongles ohne Drucker auftreten können.

Laut Auskunft des Herstellers betrifft dieses Problem alle MEGA-STs und den 1040er; bei Ă€lteren Modellen scheint ATARI noch das Geld fĂŒr die WiderstĂ€nde gehabt zu haben. Ist zusĂ€tzlich ein Drucker angeschlossen, beheben dessen Pull-Up-WiderstĂ€nde das Problem.

Unerwartete und unberechtigte Meldungen “HARDLOCK missing” werden also nicht vom Dongle, sondern von der schlechten QualitĂ€t des ATARIs ausgelöst. Wieso man unbedingt ein paar WiderstĂ€nde fĂŒr PfennigbetrĂ€ge einsparen mußte, wird wahrscheinlich immer ein Geheimnis von ATARI bleiben.

Der Dongle ist ein hervorragender Kopierschutz, der dem Hersteller Sicherheit bietet (solange die Abfrage des Dongles im Programm nicht gecrackt wird) und den Kunden nicht durch einen bekannt wirkungslosen Kopierschutz der Programmdiskette belÀstigt.

Die beim Test verwendete Konfiguration MEGA 2 und NEC P2200 arbeitete dann zuverlĂ€ssig, wenn der Drucker eingeschaltet war. Bei ausgeschaltetem, aber angeschlossenem Drucker meldete das Programm an mehreren Stellen “Hardlock missing”. Dies ist aber - wie beschrieben keinesfalls PROSIGN anzulasten.

Das Programm

Das erste MenĂŒ (siehe Bild) stellt die Datei Operationen zur VerfĂŒgung. Es kann jeweils ein Modell geöffnet sein. ZusĂ€tzlich können Schaltungen aus anderen Modellen bzw. eine Bibliothek hinzugeladen werden. Beim Schließen werden alle Änderungen automatisch gesichert. Leider geschieht das Sichern auch, wenn keine Änderungen vorgenommen wurden.

Zur Ausgabe der Schaltung wird das GDOS-Programm OUTPUT benutzt. Entsprechend kann die Schaltung mit „Output GEM“ in ein Metafile geschrieben werden, das dann mit einem Druckertreiber in sehr guter QualitĂ€t zu Papier gebracht wird. „Output .Ref“ liefert eine Liste aller verwendeten Bausteine, die in eine Datei geschrieben wird. Die Eingabe des Dateinamens „PRINTER“ bewirkt ein sofortiges Ausdrucken.

Der Modell-Editor

Ist ein Modell geladen, kann mit „Enter Logic” der Ediermodus fĂŒr das Gesamtmodell oder fĂŒr einzelne Unterschaltungen gestartet werden. In ihm stellt PROSIGN alle Bestandteile auf einem Arbeitsblatt wĂ€hlbarer GrĂ¶ĂŸe dar (Bild 2). Darauf kann wie in einem Zeichenprogramm gearbeitet werden, nur daß die Elemente der „Zeichnung” Bausteine und Leitungen sind. Es steht eine Reihe von Operationen zum HinzufĂŒgen, Löschen, Verschieben oder Duplizieren von Bausteinen zur VerfĂŒgung.

Bei der Anwahl von „AddGate” erscheint eine Auswahlbox mit der Liste aller im System befindlichen Bausteine. Dies sind die Primitiven oder selbstdefinierte Bibliotheksschaltungen. SĂ€mtliche Operationen geschehen mausgestĂŒtzt. „List Logic“ erzeugt eine Liste aller im Modell verwendeten Bausteine und die Reihenfolge, in der sie bei der Simulation berechnet werden (Bild 3). Diese Reihenfolge kann mit „Change Sequ“ verĂ€ndert werden.

FĂŒr Beschriftungen wird der Pseudo-Baustein „Text“ verwendet, wobei die Texteingabe direkt in der Zeichnung mit kleinen Edierhilfen vorgenommen wird.

Bild 2: Der Editiermodus fĂŒr das Gesamtmodell
# Digitale Funktionen

And

Comparator

Counter

Delay

Digital-Multiplication

Digital-Summation

Exor

JK-Flip Flop

Memory

Mono-Flop

Multiplexer

Or

RS-Flip-Flop

Shift-Register

Mathematische Funktionen

Arc-Cosine

Arc-Sine

Arc-Tangent

Common-Log

Cosine

Derivation

Division

Exponent

Integration

Mat-Multiplication

Multiplication

Natural-Log

Power

Sine

Square

Square-Root

Summation

Tangent

Transformation

Vector- Summation

Signalgenerierung

Analog Constant

Binary Constant

Digital Constant

Function Generator

Oszillator

Ramp

Random

Wave-Generator

Regeltechnik

Dead-Band

Delay

Hysteresis-Switch

Hysteresis

Initial-Load

Limitation

Off Delay

On-Delay

Signalkonvertierung

Analog-Digital

Binary-Digital

Build Vector

Digital-Analog

Digital-Binary

Split Vector

Ablaufsteuerung

Branch

Start

Step

Stop

SimulationsunterstĂŒtzung

Analog Indicator

Bargraph

Binary Indicator

Dialogue

Digital Indicator

Message

Parameter Variation

Stop Iteration

Stop Simulation

Time

Sonstige

Input

Output

Text

Bild 3: Es lĂ€ĂŸt sich eine Liste der verwendeten Bauteile ausgeben

Verbindungslinien, also Schaltungen zwischen Aus- und EingÀngen von Bausteinen, werden ebenfalls mausgesteuert gezogen. Nach einem Doppelklick auf einen Ein- oder Ausgangspunkt eines Bausteins erscheint ein Fadenkreuz, mit dem der Endpunkt der Verbindung festgelegt wird. Die Verbindungen können Knickpunkte haben und auch diagonal liegen. Eine Funktion zum Routen der Verbindungen ist nicht vorhanden.

Die Festlegung des Signaltyps von Ein-und AusgĂ€ngen bzw. Leitungen geschieht mittels eines Shift-Doppelklicks und einer Dialogbox. Befinden sich selbstdefinierte Unterschaltungen in dem Modell, kann ĂŒber „Gate Face” ein kleiner Editor aufgerufen werden, in dem sich die GrĂ¶ĂŸe des Bausteinsymbols und die Lage der Ein- und AusgĂ€nge gestalten lĂ€ĂŸt.

Der Modell-Editor erlaubt ein komfortables, interaktives Gestalten des Modells. Durch die grafische Eingabe werden Fehler, die bei einer textuellen Modellbeschreibung entstehen könnten, ausgeschlossen.

Bild 4: Der Simulationsmodus

Der Simulationsmodus

Mit “Enter Logic” gelangt man in den Simulationsmodus von PROSIGN (Bild 4). InitialzustĂ€nde können mit “Init Logic” zurĂŒckgesetzt oder mit Klick bzw. Doppelklick explizit in einer Dialogbox eingestellt werden, z.B. das initiale Signal auf einer Leitung. Unterschaltungen können in diesem Modus durch Doppelklick auf einen entsprechenden Baustein angezeigt werden (Bild 5).

Bild 5: Auch Unterschaltungen sind möglich

Es gibt drei Möglichkeiten, die Simulation zu aktivieren. „Simulate Logic“ schaltet eine kontinuierliche Berechnung der Schaltung, die mit Escape abgebrochen werden kann. PROSIGN erfĂŒllt dann seine Hauptaufgabe und rechnet iterativ die einzelnen Bausteine durch.

Jeder Simulationszyklus besteht aus mehreren Schritten. In einem Schritt wird bei jedem Baustein je nach Funktion aus den Signalen der Eingangsleitungen das Ausgangssignal errechnet. Ist der Zustand des Modells stabil, beginnt der nĂ€chste Zyklus. Mit jedem Zyklus wird die Zeit um eine Einheit weitergeschaltet. Bei Überschreiten der maximalen Anzahl von Schritten pro Zyklus (Parameter Steps / Cycle) erscheint eine Fehlermeldung. Mit “Single Cycle” rechnet PROSIGN einen Zyklus durch; bei “Single Step“ nur einen Schritt, wodurch ZwischenzustĂ€nde erkannt werden können.

Bild 6: Die genaue Positionierung erfolgt mittels der Maus

Will man den Signalverlauf ĂŒber einen lĂ€ngeren Simulationsraum verfolgen, kann die Trenddarstellung benutzt werden. In ihr werden die Signale wie auf einem Speicheroszilloskop in Kurven dargestellt.

Bis zu 24 Signale können gleichzeitig dargestellt werden. Dazu mĂŒssen sie zunĂ€chst jeweils an einen Ausgang eines Bausteins gebunden werden. Dies geschieht mit Maus (Bild 6) und verlangt eine sehr exakte Positionierung. Eine Art Snap-Funktion könnte die Bedienung an dieser Stelle verbessern. In der Modelldarstellung wird eine â€œĂŒberwachte“ Leitung durch ein kleines KĂ€stchen und die Kanalnummer fĂŒr den Trend angezeigt. Wird bei eingeschaltetem Trend die Simulation gestartet, zeigt PROSIGN auf dem Bildschirm die entsprechenden Signalfolgen grafisch an (Bild 7). FĂŒr die Darstellung können bis zu vier Skalen verwendet und einem Trendkanal zugeordnet werden. Alle Einstellungen geschehen in einer Dialogbox (Bild 8). Die Trenddarstellung ermöglicht einen schnellen Überblick ĂŒber das Verhalten des Modells ĂŒber einen lĂ€ngeren Zeitraum. Sie kann ĂŒber eine Hardcopy oder auch als Metafile ausgegeben werden.

Bild 7: Signalfolgen lassen sich grafisch darstellen

Bedienung

Praktisch alle MenĂŒkommandos sind auch ĂŒber die Funktions- und Sondertasten aufrufbar. Beim interaktiven Arbeiten an der Logik benutzt PROSIGN die verschiedensten Kombinationen zwischen Maus und Sondertasten. So bewirkt z.B. ein Shift-Control-Doppelklick das Spiegeln eines Bausteins und seiner Ein-und AusgĂ€nge. FĂŒr viele Befehle gibt es mehrere Aufrufmöglichkeiten, also MenĂŒauswahl, Funktionstaste und eine Tastatur/Maus-Kombination. Der Benutzer wird also gleichzeitig mit Maus und Tastatur arbeiten. Diese Kombination erweist sich als praktisch und effizienter, als man auf den ersten Blick vermuten mag. Die jeweiligen Kombinationen sind logisch aufgebaut und leicht zu erlernen.

Neben den Steuermöglichkeiten, die GEM ĂŒber die Fenster bietet, können alternativ entsprechende Tasten benutzt werden. Zum Verschieben des Arbeitsblattes wird neben Rollbalken, Pfeilbuttons auch der Cursorblock eingesetzt. Insgesamt ist die BenutzerfĂŒhrung durchdacht, geschickt strukturiert und leicht erlernbar.

GDOS- und GEM-Benutzung

PROSIGN arbeitet als eines der wenigen ST-Programme mit dem GDOS-System. Geliefert wird GDOS 1.0 (vom 29.7.85), Output 1.2, META.SYS und der Druckertreiber FX80.SYS. Als Zeichensatz steht Swiss in GrĂ¶ĂŸen von 10 bis 36 Punkt fĂŒr Drucker und Bildschirm zur VerfĂŒgung. Weiterhin stehen GDOS-Fonts fĂŒr die Standardbildschirmschriften bereit. Will man keine Ausgabe als Metafile erzeugen, arbeitet PROSIGN auch ohne GDOS-Installation.

GDOS wurde auf dem ATARI nie vernĂŒnftig unterstĂŒtzt. Damit fĂ€llt der vorliegende Lieferumfang etwas knapp aus. Das große Manko ist die fehlende UnterstĂŒtzung verschiedener Druckertypen. FX80.SYS kann lediglich einen FX-kompatiblen ansteuem, womit moderne 24-Nadler ausgeschlossen sind. Selbst die FX-Emulation fĂŒr den Laserdrucker arbeitet mit dem Treiber nicht vernĂŒnftig zusammen. Der Mangel an Treibem ist sicherlich nicht Linssen & Beese anzulasten, dennoch leidet das Paket unter dem ATARI-GDOS.

Davon unabhĂ€ngig gibt es bei der Benutzung von GEM durch PROSIGN kleinere NachlĂ€ssigkeiten, z.B. fehlerhafte Fenstertitel und eine nicht ganz konsequente Invertierung der MenĂŒtitel. Das Programm benutzt immer nur ein Fenster, das leider nicht verschiebbar oder in der GrĂ¶ĂŸe verĂ€nderbar ist, obwohl ein Sizer vorhanden ist. Dadurch kann man z.B. nicht gleichzeitig das Modell und die Trenddarstellung im Auge behalten.

Das Handbuch

Das deutschsprachige Handbuch mit 196 Seiten wird in einem stabilen Ringordner in DIN A5 geliefert. Nach einer EinfĂŒhrung werden die einzelnen MenĂŒpunkte der Dateioperationen, des Logikeditors und Simulationsteils, der Trenddarstellung und der Voreinstellungen erlĂ€utert. Hinweise zum Ausdrucken und Listen der Primitiven fĂŒhren zu allgemeinen Bedienungshinweisen und der Beschreibung des Installationsvorgangs. Der abschließende Anhang zur genauen Darstellung der Primitiven nimmt fast die HĂ€lfte des Handbuchs ein.

Teile des Handbuchs waren in der vorliegenden Auslieferung noch als “wird nachgereicht“ gekennzeichnet, was allerdings nur kleinere Dinge wie z.B. das Stichwortverzeichnis oder die Literaturliste betraf. Der streng gegliederte Text widmet jedem Befehl oder Kommando ein eigenes Unterkapitel und beschreibt ihn detailliert und ausreichend. Grafische Darstellungen der Dialogboxen unterstĂŒtzen die Beschreibung von Parametereinstellungen.

Das Handbuch macht einen soliden Eindruck; es sollte alle Fragen klĂ€ren. Vielleicht sollte noch Platz fĂŒr ein kleines Tutorial geschaffen werden, das sich in dem zwar im Inhaltsverzeichnis angekĂŒndigten. aber nicht vorhandenem Anhang “Beispiele“ finden könnte.

Bild 8: Die Trendkanaleinstellung

Fazit

PROSIGN ist ein absolut professionelles Paket mit einem riesigen Einsatzbereich. Das durch selbstdefinierte Bausteine offene System lĂ€ĂŸt sich an praktisch alle Problemstellungen anpassen. Die grafische Orientiertheit und die gelungene BenutzerfĂŒhrung ermöglichen ein komfortables Arbeiten. Schwierigkeiten könnten nur durch die genannten GDOS-Probleme entstehen; sie sollten sich allerdings durch eine ausreichende Dokumentation beheben lassen.

Hersteller: Linssen & Beese Lindwurmstr. 24 8000 MĂŒnchen 2

PROSIGN DEMO DM 40,-

PROSIGN Rev 2 DM 2850,-